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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Long-term and wide-area deployment of an AUV based on seafloor sensor network

Research Project

Project/Area Number 16H02428
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

巻 俊宏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsAUV / 自律型海中ロボット / 海底ステーション
Outline of Annual Research Achievements

新たな海底観測手段として注目されている海底センサネットワークを拠点とする、AUV(自律型海中ロボット)の無人・長期・広域展開手法を提案し、海底環境の長期間、広範囲かつ密なモニタリングを行うための技術基盤を構築する。新開発する広域ナビゲーション手法により、音響測位範囲より遠く離れた海底観測ノード間のAUV の自律移動を実現、これまでに開発したドッキング手法の発展により、ノードへのAUV の自動ドッキング、充電および高速データ通信を実現する。本手法は現在常識となっている船舶ベースの海洋調査を根本から変える可能性を秘めており、サイエンス分野のほか、資源開発、漁業、施設管理、捜索救助など幅広い応用が期待される。
本年度は昨年度までの海域試験で得られたデータを用いたシミュレーションにより、インターノードナビゲーションにおいてAUVの自己位置の確率分布がどのように変化するかを定量的に明らかにした。また、ドッキング手法においても近距離での位置決め用のLEDアレイが部分的にしか見えない場合でも活用できるようにアルゴリズムを改良し、オクルージョンや環境に対するロバスト性を向上させた。そしてAUVと海底ステーションを用いて実施した水槽試験および浅海域試験により、音響測位からドッキング、充電に至る流れを確認した。
また、2018年6月に鹿児島湾、9月に内浦湾にそれぞれ2台、3台のAUVを展開し、本手法をAUV間の相互測位にも応用可能であることを確認した。これと並行して、近年登場した小型の音響測位通信装置の性能評価を行い、AUVに搭載した状態で相互測位、通信に使用可能であることを確認した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Accurate and Efficient Seafloor Observations with Multiple Autonomous Underwater Vehicles: Theory and Experiments in a Hydrothermal Vent Field2019

    • Author(s)
      T. Matsuda, T. Maki, T. Sakamaki
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L)

      Volume: 4 Pages: 2333-2339

    • DOI

      10.1109/LRA.2019.2902744

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Evaluation of Accuracy and Efficiency of Alternating Landmark Navigation by Multiple AUVs2018

    • Author(s)
      T. Matsuda, T. Maki, Y. Sato, and T. Sakamaki
    • Journal Title

      IEEE Journal of Oceanic Engineering

      Volume: 43 Pages: 288-310

    • DOI

      10.1109/Joe.2018.2792579

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AUV:自律型海中ロボット2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Journal Title

      日本機械学会誌

      Volume: 121 Pages: 24-27

  • [Journal Article] 自律型海中ロボット -魚のごとく-2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Journal Title

      人工知能

      Volume: 34 Pages: 222-227

  • [Presentation] Port Experiments of the Docking and Charging System Using an AUV and a Seafloor Station2018

    • Author(s)
      T. Matsuda, T. Maki, K. Masuda, T. Sakamaki, K. Ohkuma
    • Organizer
      2018 IEEE OES Autonomous Underwater Vehicle Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multiple AUV Navigation Based on a Single High-performance AUV for Accurate and Efficient Seafloor Survey: Sea Experiments with 3 AUVs2018

    • Author(s)
      T. Matsuda, T. Maki, T. Sakamaki
    • Organizer
      OCEANS'18 MTS/IEEE Kobe / Techno-Ocean 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海中で活躍するロボット技術の最新動向と今後の展望2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Organizer
      日本ロボット学会 第116回ロボット工学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 自律型海中ロボット(AUV)の開発2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Organizer
      SUBSEA TECH JAPAN 2018 併催セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Autonomous Underwater Platform Systems2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Organizer
      The 5th UTokyo-SJTU-KAIST Joint Academic Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NomadAUV :海底ケーブルネットワークを基地とするAUVシステムの実現に向けて2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Organizer
      海底ケーブルの科学利用と関連技術に関する将来展望
    • Invited
  • [Presentation] AUVの最新事情2018

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Organizer
      海洋開発利用システム実現学寄付講座 第51回セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 高性能AUVを核としたAUV群の測位手法 -海底熱水地帯における複数AUVの展開-2018

    • Author(s)
      松田匠未,巻俊宏, 坂巻隆
    • Organizer
      第36回日本ロボット学会学術講演会
  • [Remarks] 巻研究室HP

    • URL

      http://makilab.iis.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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